カリホルニウム Cf

発見の歴史

カリホルニウムは 1950年初め、カリフォルニア大学バークレー校でスタンリー・トンプソン、ケネス・ストリート・ジュニア、アルバート・ギオルソ、グレン・シーボーグによって初めてつくられました。彼らは数マイクログラムのキュリウム242にアルファ粒子を当て、半減期約44分のカリホルニウム245を得ました。最初の試料はわずか数千個の原子でした。

この発見はバークリウムのわずか数週間後で、同じチームが同じサイクロトロンと似た分離技術を使って行ったものです。のちに原子炉でプルトニウムやキュリウムに中性子を長期間照射することで、より多くの量が得られるようになり、1958年ごろには量れるほどのカリホルニウム化合物が初めて得られました。現在、世界の供給の大部分は、テネシー州オークリッジの高中性子束同位体炉と、ロシアの研究炉から来ています。

名前の由来

チームは、カリフォルニア州 と カリフォルニア大学 にちなんでこの元素を名づけました。元素記号は Cf です。バークリウムとカリホルニウムが相次いで登場すると、雑誌『ニューヨーカー』は、バークレーのグループは97番と98番を「ユニバーシティウム」と「オフィウム」と名づけ、99番をカリホルニウムにとっておいて大学名(University of California)をつづればよかったのに、とからかいました。シーボーグは、そうしていたら次の2つの元素をニューヨーカー(ニューヨーク)に取られていたかもしれない、と返したといわれています。

主な用途

• 原子炉の起動: カリホルニウム252の線源は、新しい原子炉や長期停止から再起動する原子炉で、連鎖反応のきっかけとなる最初の中性子を供給します。
• 探査と工程管理: 石油やガスの油井の検層、金や銀の探鉱、石炭やセメントの成分をリアルタイムで監視する中性子放射化分析装置に使われます。
• 保安検査: 中性子を使った検査システムは、これを利用して隠された爆発物や薬物の元素組成を明らかにします。
• 医療: 一部の国では、子宮頸がんなどのがんの小線源治療にカリホルニウム252の線源が使われてきました。
• 研究: カリホルニウム249は、118番元素オガネソンをつくる標的として使われました。

同位体

カリホルニウムには安定同位体がありません。最も長寿命の カリホルニウム251 は半減期が約900年です。主力の同位体 カリホルニウム252 は半減期が約2.6年で、崩壊の約3%が自発核分裂であるため、わずか1マイクログラムで毎秒約230万個の中性子を放出します。カリホルニウム249(約351年)はバークリウム249の崩壊から得られ、超重元素の研究で標的として使われてきました。

身近なところで

カリホルニウムは日常生活では目に見えませんが、油井の検層や原子炉の起動を通じて、石油生産や発電の舞台裏で働いています。カリホルニウム252の線源は強い中性子線とガンマ線を出すため、厳重に遮蔽された容器で輸送され、免許を持つ専門家だけが扱います。体内に取り込まれると、カリホルニウムは骨に沈着しやすい性質があります。